Consciousness and wave function collapse

Si è ipotizzato un potenziale ruolo della meccanica quantistica nella coscienza. In alcuni modelli, la coscienza deriva dal collasso della funzione d'onda; ciò richiede una teoria soddisfacente che descriva il collasso, che manca nella meccanica quantistica standard. I modelli di collasso svolgono questo compito, offrendo una fenomenologia ben definita che descrive la soppressione delle sovrapposizioni quantistiche. Motivati da ciò, indagheremo la relazione tra le percezioni, che vengono prima e sono più facili da modellare della coscienza, e i collassi, che portano a (minuscole) deviazioni dalla regola di Born, che possono essere individuate negli esperimenti. Quantificheremo l'effetto secondo i modelli di collasso più diffusi. Elaboreremo una proposta di esperimento optomeccanico che mima il processo percettivo. Con un'opportuna scelta della massa, la scala temporale del collasso che agisce sulla nanosfera e quella della dinamica coerente possono essere rese comparabili, realizzando così il regime desiderato. Inoltre, studieremo le funzioni di correlazione multi-tempo, che possono discriminare tra un vero collasso e la decoerenza ambientale. Proporremo esperimenti optomeccanici per testare i diversi effetti. Ci impegneremo con la comunità scientifica, gli studenti e il pubblico, attraverso articoli scientifici, articoli più accessibili, conferenze divulgative, il web e i social network.

People speculated about a potential role of quantum mechanics in consciousness. In some models, consciousness arises from the collapse of the wave function; this requires a satisfactory theory describing the collapse, which is missing in standard quantum mechanics. Collapse models serve this job, offering a well-defined phenomenology describing how quantum superpositions are suppressed. Motivated by this, we will investigate the relation between perceptions, which come before and are easier to model than consciousness, and collapses, which lead to (tiny) deviations from the Born rule, that can be spotted in experiments. We will quantify the effect according to the most popular collapse models. We will elaborate a proposal for an optomechanical experiment, mimicking the perceptive process. With a suitable choice of the mass, the time scale of the collapse acting on the nanosphere and that of the coherent dynamics can be made comparable, thus realizing the desired regime. In addition, we will study multi-time correlation functions, which can discriminate between a true collapse and environmental decoherence. We will propose optomechanical experiments to test the different effects. We will engage with the scientific community, students, the public, through scientific articles, more accessible articles, popular talks, the web including social networks.